Ketika Cassini Misi tiba di sistem Saturnus pada tahun 2004, ia menemukan sesuatu yang agak tak terduga di belahan selatan Enceladus. Dari ratusan celah yang terletak di wilayah kutub, gumpalan air dan molekul organik terlihat memuntahkan secara berkala. Ini adalah indikasi pertama bahwa bulan Saturnus mungkin memiliki lautan dalam yang disebabkan oleh aktivitas hidrotermal di dekat batas inti-mantel.
Menurut sebuah studi baru berdasarkan Cassini data, yang diperoleh sebelum menyelam ke atmosfer Saturnus pada tanggal 15 September, kegiatan ini mungkin telah berlangsung selama beberapa waktu. Faktanya, tim studi menyimpulkan bahwa jika inti bulan cukup keropos, itu bisa menghasilkan panas yang cukup untuk memelihara lautan bagian dalam selama milyaran tahun. Studi ini adalah indikasi yang paling menggembirakan bahwa interior Enceladus dapat mendukung kehidupan.
Penelitian yang berjudul "Memperkuat aktivitas hidrotermal berkepanjangan di dalam Enceladus", baru-baru ini muncul di jurnal Astronomi Alam. Penelitian ini dipimpin oleh Gaël Choblet, seorang peneliti dengan Planetary and Geodynamic Laboratory di University of Nantes, dan termasuk anggota dari Jet Propulsion Laboratory NASA, Charles University, dan Institute of Earth Sciences dan Geo- and Cosmochemistry Laboratory di University. dari Heidelberg.
Sebelum Cassini Banyak flybys misi Enceladus, para ilmuwan percaya bahwa permukaan bulan ini terdiri dari es padat. Hanya setelah memperhatikan aktivitas bulu-bulu itu, mereka menyadari bahwa ada jet air yang membentang hingga samudera air hangat di bagian dalamnya. Dari data yang diperoleh oleh Cassini, para ilmuwan bahkan dapat membuat tebakan-tebakan yang mendidik tentang di mana letak lautan internal ini.
Semua mengatakan, Enceladus adalah bulan yang relatif kecil, dengan diameter sekitar 500 km (311 mil). Berdasarkan pengukuran gravitasi yang dilakukan oleh Cassini, samudra interiornya diyakini terletak di bawah permukaan es di kedalaman 20 hingga 25 km (12,4 hingga 15,5 mi). Namun, permukaan es ini menipis menjadi sekitar 1 hingga 5 km (0,6 hingga 3,1 mi) di atas wilayah kutub selatan, tempat jet-jet air dan partikel es melesat melalui celah.
Berdasarkan cara Enceladus mengorbit Saturnus dengan goyangan tertentu (alias persembahan), para ilmuwan telah mampu membuat perkiraan kedalaman laut, yang mereka tempatkan pada jarak 26 hingga 31 km (16 hingga 19 mil). Semua ini mengelilingi inti yang diyakini terdiri dari mineral silikat dan logam, tetapi juga berpori. Terlepas dari semua temuan ini, sumber panas interior tetap menjadi pertanyaan terbuka.
Mekanisme ini harus aktif ketika bulan terbentuk miliaran tahun yang lalu dan masih aktif hari ini (sebagaimana dibuktikan oleh aktivitas bulu saat ini). Seperti yang dijelaskan Dr. Choblet dalam pernyataan pers ESA:
"Di mana Enceladus mendapatkan kekuatan berkelanjutan untuk tetap aktif selalu menjadi sedikit misteri, tetapi kami sekarang mempertimbangkan secara lebih rinci bagaimana struktur dan komposisi inti berbatu bulan dapat memainkan peran kunci dalam menghasilkan energi yang diperlukan."
Selama bertahun-tahun, para ilmuwan berspekulasi bahwa gaya pasang surut yang disebabkan oleh pengaruh gravitasi Saturnus bertanggung jawab atas pemanasan internal Enceladus. Cara Saturnus mendorong dan menarik bulan saat mengikuti jalur elips di sekitar planet ini juga diyakini sebagai penyebab cangkang es Enceladus berubah bentuk, menyebabkan celah di sekitar wilayah kutub selatan. Mekanisme yang sama ini diyakini sebagai yang bertanggung jawab atas lautan air hangat interior Europa.
Namun, energi yang dihasilkan oleh gesekan pasang surut di es terlalu lemah untuk mengimbangi kehilangan panas yang terlihat dari lautan. Pada tingkat lautan Enceladus kehilangan energi ke angkasa, seluruh bulan akan membeku dalam 30 juta tahun. Demikian pula, peluruhan alami unsur-unsur radioaktif di dalam inti (yang telah disarankan untuk bulan-bulan lainnya juga) juga sekitar 100 kali terlalu lemah untuk menjelaskan aktivitas interior dan bulu-bulu Enceladus.
Untuk mengatasi hal ini, Dr. Choblet dan timnya melakukan simulasi inti Enceladus untuk menentukan kondisi seperti apa yang memungkinkan pemanasan pasang-surut selama miliaran tahun. Seperti yang mereka nyatakan dalam studi mereka:
“Dengan tidak adanya kendala langsung pada sifat mekanik inti Enceladus, kami mempertimbangkan berbagai parameter untuk mengkarakterisasi laju gesekan pasang surut dan efisiensi transportasi air dengan aliran berpori. Inti Enceladus yang tidak terkonsolidasi dapat dilihat sebagai bahan yang sangat granular / terfragmentasi, di mana deformasi pasang surut kemungkinan terkait dengan gesekan intergranular selama penyusunan ulang fragmen. ”
Apa yang mereka temukan adalah agar Cassini pengamatan yang harus dilakukan, inti Enceladus perlu dibuat dari batuan berpori yang tidak terkonsolidasi, mudah terdeformasi. Inti ini dapat dengan mudah diserap oleh air cair, yang akan meresap ke dalam inti dan secara bertahap dipanaskan melalui gesekan pasang surut antara pecahan batu geser. Setelah air ini cukup dipanaskan, ia akan naik ke atas karena perbedaan suhu dengan lingkungannya.
Proses ini pada akhirnya mentransfer panas ke lautan dalam di bulu-bulu sempit yang naik ke cangkang es Enceladus. Sesampai di sana, itu menyebabkan permukaan es mencair dan membentuk celah di mana jet mencapai ke ruang angkasa, memuntahkan air, partikel es dan mineral terhidrasi yang mengisi kembali E-Ring Saturnus. Semua ini konsisten dengan pengamatan yang dilakukan oleh Cassini, dan berkelanjutan dari sudut pandang geofisika.
Dengan kata lain, penelitian ini mampu menunjukkan bahwa tindakan pada inti Enceladus dapat menghasilkan pemanasan yang diperlukan untuk memelihara lautan global dan menghasilkan aktivitas bulu. Karena tindakan ini adalah hasil dari struktur inti dan interaksi pasang surut dengan Saturnus, sangat logis bahwa hal itu telah berlangsung selama miliaran tahun. Jadi selain memberikan penjelasan koheren pertama untuk aktivitas membanggakan Enceladus, penelitian ini juga merupakan indikasi kuat kelayakhunian.
Ketika para ilmuwan mulai memahami, hidup membutuhkan waktu yang lama untuk maju. Di Bumi, diperkirakan bahwa mikroorganisme pertama muncul setelah 500 juta tahun, dan lubang hidrotermal diyakini telah memainkan peran kunci dalam proses itu. Butuh 2,5 miliar tahun lagi untuk kehidupan multi-seluler pertama untuk berevolusi, dan tanaman dan hewan berbasis darat baru ada sekitar 500 juta tahun terakhir.
Mengetahui bahwa bulan seperti Enceladus - yang memiliki bahan kimia yang diperlukan untuk mendukung kehidupan - juga memiliki energi yang diperlukan selama miliaran tahun karena itu sangat menggembirakan. Orang hanya bisa membayangkan apa yang akan kita temukan begitu misi di masa depan mulai memeriksa bulu-bulunya lebih dekat!
